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22 关系: 压电光电子学，导带，俄歇效应，固体物理学，倒易点阵，状态密度，紧束缚近似，约瑟夫森效应，絕緣體，电子等能面，物理学史，相对论量子化学，發光二極管，莫特絕緣體，费米面，近自由电子近似，能带理论，闪烁体探测器，量子阱，泡利不相容原理，本征激发，有效质量。
压电光电子学
压电光电子效应 是利用在压电半导体材料中施加应变所产生的压电电势来控制在金属-半导体接触或者PN结处载流子的产生，传输，分离以及/或者复合，从而提高光电器件（例如光子探测器、 太阳能电池和发光二极管 ）的性能。佐治亚理工学院的王中林教授于2010年提出了这种效应的基本原理。.
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导带
導帶（conduction band），又名傳導帶，是指半導體或是絕緣體材料中，一种電子所具有能量的範圍。這個能量的範圍高於價帶（valence band），而所有在導帶中的電子均可經由外在的電場加速而形成電流。.
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俄歇效应
俄歇效应（Auger effect）是原子发射的一个电子导致另一个电子被发射出来的物理现象。 当一个处于内层电子被移除后，留下一个空位，高能级的电子就会填补这个空位，同时释放能量。通常能量以发射光子的形式释放，但也可以通过发射原子中的一个电子来释放。第二个被发射的电子叫做俄歇电子。 被发射时，俄歇电子的动能等于第一次电子跃迁的能量与俄歇电子的离子能之间的能差。这些能级的大小取决于原子类型和原子所处的化学环境。俄歇电子谱，是用X射线或高能电子束来产生俄歇电子，测量其强度和能量的关系而得到的谱线。其结果可以用来识别原子及其原子周围的环境。 俄歇复合是半导体中一个类似的俄歇现象：一个电子和空穴（电子空穴对）可以复合并通过在能带内发射电子来释放能量，从而增加能带的能量。其逆效应称作碰撞电离。 “俄歇效应”是以其发现者，法国人皮埃爾·維克托·俄歇（Pierre Victor Auger）的名字命名的。.
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固体物理学
固体物理学是凝聚态物理学中最大的分支。它研究的对象是固体，特别是原子排列具有周期性结构的晶体。固体物理学的基本任务是从微观上解释固体材料的宏观物理性质，主要理论基础是非相对论性的量子力学，还会使用到电动力学、统计物理中的理论。主要方法是应用薛定谔方程来描述固体物质的电子态，并使用布洛赫波函数表达晶体周期性势场中的电子态。在此基础上，发展了固体的能带论，预言了半导体的存在，并且为晶体管的制造提供理论基础。.
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倒易点阵
倒易点阵（reciprocal lattice），又称倒（易）晶格、倒（易）格子，是物理学中描述空间波函数的傅立叶变换后的周期性的一种方法。相对于正晶格所描述的实空间周期性，倒晶格描述的是动量空间，亦可认为是k空间的周期性。根据位置和动量所满足的庞特里亚金对偶性，布拉菲晶格的倒晶格仍然是一种布拉菲晶格，而倒晶格的倒晶格就会变回原始晶格（正晶格）。.
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状态密度
在统计力学和凝聚体物理学中，状态密度或态密度为某一能量附近每单位能量区间里微观状态的数目，又叫做能态密度。在物理学中，具有同一能量的微观状态被称为简并的。简并态的个数叫做简并数。在离散能级处，简并数就是相应能量的态密度。在连续和准连续能态处，设g(E)为态密度，则处在能量E和E+dE区间的态的个数为g(E)\mathrmE。 态密度的重要性在于，在一个正则系综中系统处在能量E到E+dE之间的概率为\rho(E)\mathrmE \propto g(E)\exp(-\beta E)\mathrmE，其中\beta.
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紧束缚近似
在固体物理学中，紧束缚近似是将在一个原子附近的电子看作受该原子势场的作用为主，其他原子势场的作用看作微扰，从而可以得到电子的原子能级和晶体中能带之间的相互关系的一种近似计算手段。在此近似中，由于我们假定能带是由各个孤立原子的波函数叠加而来的，因此能带的电子波函数可以写成布洛赫波函数之和的形式：\psi^i_k.
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约瑟夫森效应
約瑟夫森效應（Josephson effect）是一種橫跨約瑟夫森接面的現象。約瑟夫森接面由二個互相微弱連接的超導體組成，而這個微弱連結的組成结构可以是一个薄的絕緣層（稱為，簡稱S-I-S），一小段非超導金屬（簡稱S-N-S），或者是可弱化接觸點超導性的狭窄部分（簡稱S-s-S）。 約瑟夫森效應是的一種体现。它以英國物理學家布赖恩·约瑟夫森命名，這位物理學家在1962年提出了弱連結上的電流與電壓關係式。直流約瑟夫森效應在1962年之前已經在實驗中被發現，但是當時被認為是「超短路」（super-shorts）或者是絕緣層的破损導致超導體之間電子的傳遞。第一篇宣稱發現約瑟夫森效應的實驗論文是由菲利普·安德森和約翰·羅威爾所發表。這篇論文的作者們因此获得專利，该專利從未被強制執行、但也從未被挑戰。 在約瑟夫森的預測之前，人們僅知道非超導狀態的的電子可以藉由量子穿隧效應流過絕緣層。約瑟夫森首次預測了超導狀態下庫柏對的穿隧現象，也因此獲得了1973年诺贝尔物理学奖。約瑟夫森接面在量子線路當中有許多重要的應用，例如超導量子干涉儀（SQUIDs）、以及（RSFQ）數位電子設備等。美國國家標準技術研究所對於1伏特的標準是由所達成的。.
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絕緣體
绝缘体（Insulator），又称电介质或绝缘子，是一种阻碍电荷流动的材料。在绝缘体中，价带电子被紧密的束缚在其原子周围。这种材料在电气设备中用作绝缘体，或称起绝缘作用。其作用是支撑或分离各个电导体，不让电流流过。 玻璃、纸或聚四氟乙烯等材料都是非常好的电绝缘体。更多的一些材料可能具有很小的电导，但仍然足以作为电缆的绝缘，例如橡胶类高分子和绝大多数塑料。这些材料可以在低压下（几百甚至上千伏特）用作安全的绝缘体。.
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电子等能面
晶体中电子的准经典运动主要取决于E-k关系，为了表示实际晶体的复杂的能带结构，常常使用等能面来反映E-k关系，所谓等能面是指由k空间的能量相同的各点构成的曲面。 对于极值在k.
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物理学史
物理学主要是研究物质、能量及它們彼此之間的關係。它是最早形成的自然科学学科之一，如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理學》。形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究，而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。这些方法形成于古巴比伦和古希腊时期，当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密；随后这些学说被传入阿拉伯世界，并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有物理性和实验性的传统学说；最终这些学说传入了西欧，首先研究这些内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。然而在当时的西方世界，哲学家们普遍认为这些学说在本质上是技术性的，从而一般没有察觉到它们所描述的内容反映着自然界中重要的哲学意义。而在古代中国和印度的科学史上，类似的研究数学的方法也在发展中。 在这一时代，包含着所谓“自然哲学”（即物理学）的哲学所集中研究的问题是，在基于亚里士多德学说的前提下试图对自然界中的现象发展出解释的手段（而不仅仅是描述性的）。根据亚里士多德的学说以及其后的经院哲学，物体运动是因为运动是物体的基本自然属性之一。天体的运动轨迹是正圆的，这是因为完美的圆轨道运动被认为是神圣的天球领域中的物体运动的内在属性。冲力理论作为惯性与动量概念的原始祖先，同样来自於这些哲学传统，并在中世纪时由当时的哲学家、伊本·西那、布里丹等人发展。而古代中国和印度的物理传统也是具有高度的哲学性的。.
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相对论量子化学
对论量子化学是指同時使用量子化学和相对论力学来解释元素的性质与结构的方法，特别是對於元素周期表中的重元素。 早期量子力学的发展并不考虑相对论的影响，因此人們通常认为“相对论效应”是指由于计算没有考虑相对论而与真实值產生差异或甚至矛盾。本文中的重元素指的是元素周期表中原子序数较大的元素。由於質量較大的緣故，相对论对它们的影响是不可忽略的。典型的重元素包括镧系元素和锕系元素等。 在化学中，相对论效应可以视为非相对论理论的微扰或微小修正，这可以从薛定谔方程推导获得。这些修正对原子中不同原子轨道上的电子具有不同的影响，这取决于这些电子的速度与光速的相对差别。相对论效应在重元素更加显著，这是由于只有这些元素中的电子速度能与光速相比拟。.
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發光二極管
光二極體（Light-emitting diode，縮寫为LED）是一種能發光的半導體電子元件，透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現，早期只能夠發出低光度的紅光，被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本，時至今日，能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線，光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等；隨著白光發光二極管的出現，近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。 發光二極管只能夠往一個方向導通（通電），叫作正向偏置，當電流流過時，電子與電洞在其內复合而發出單色光，這叫電致發光效應，而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步；每千流明成本，也因為大量的資金投入使價格下降，但成本仍遠高於其他的傳統照明。雖然如此，近年仍然越來越多被用在照明用途上。 2014年凭借「發明高亮度藍色發光二極體，帶來了節能明亮的白色光源」，天野浩与赤崎勇、中村修二共同获得诺贝尔物理学奖。.
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莫特絕緣體
莫特絕緣體（Mott insulator）的命名是為紀念英國物理學家兼1977年諾貝爾物理獎得主內維爾·莫特。 莫特絕緣體是應該分類在常規能帶理論之下的導體，當在特別低溫測量時是绝緣體。這個作用歸結於電子和電子的相互作用，在常規能帶理論上沒有被考慮。 雖然固體的能帶理論在描述材料電子特性上是非常成功的。但在1937年時，和 Evert Johannes Willem Verwey即已指出不同的過渡金屬氧化物可以被能帶理論預測是導體(因為在每單位晶格有奇數個電子)或是绝緣體。內維爾·莫特和魯道夫·佩爾斯也在1937年然後預言這個反常現象可以被解釋用包括電子之間的互作用。.
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费米面
费米面是固体物理学中一种抽象的边界或界面，可以用来方便地表征或预测金属、半金属和半导体的热能、电能、磁能和光等的性质。 费米面的存在是泡利不相容原理的直接结论，它允许每个量子态最多有一个电子。.
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近自由电子近似
近自由电子近似（Nearly-free electron model）是一种研究电子的近似方法。依据能带理论，可以认为固体内部电子不再束缚在单个原子周围，而是在整个固体内部运动，仅仅受到离子实势场的微扰。在远离布里渊区边界时，本征波函数的主部是动量的本征态，散射仅仅提供一阶修正。近自由电子近似应用范围有限，只对碱金属适用。正因为如此，这一类晶体的费米面近似为球形。.
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能带理论
能带理论（Energy band theory）是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。是于20世纪初期，在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点，并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在，解释了晶体中电子的平均自由程问题。 自20世纪六十年代，电子计算机得到广泛应用以后，使用电子计算机依据第一性原理做复杂能带结构计算成为可能，能带理论由定性发展为一门定量的精确科学。.
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闪烁体探测器
闪烁体探测器（Scintillation Detector）是利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测的，也是目前应用最多、最广泛的电离辐射探测器之一。辐射引起物质发光的现象很早就被人们所关注和利用：早在1903年，威廉·克鲁克斯就发明了由硫化锌荧光材料制成的闪烁镜并用其观察镭衰变放出的辐射；卢瑟福在其著名的卢瑟福散射实验中也曾使用硫化锌荧光屏观测α粒子。不过，由于传统荧光材料在使用上很不方便，闪烁探测器一直没有大的进展。1947年Coltman和Marshall成功利用光电倍增管测量了辐射在闪烁体内产生的微弱荧光光子，这标志着现代闪烁体探测器的发端。之后随着光电倍增管等微光探测器件的应用和相关技术的进步，闪烁体探测器得到了非常迅速的发展，各种新型闪烁体材料层出不穷。由于具有探测效率高、分辨时间短、使用方便、适用性广等特点，闪烁体探测器在某些方面的应用已超过气体探测器，并为γ射线谱学的形成和发展提供了可能。.
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量子阱
量子阱（Quantum well）是指具有离散能量值的势阱。 为了形成量子化，可以把能够在三维空间自由运动的粒子束缚在一个平面区域。当量子阱的厚度达到载流子（电子或空穴）对应物质波的波长相同的数量级时，量子束缚效应就可以发生，造成子能带（energy subband），也就是说载流子只能具有离散的能量值。.
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泡利不相容原理
在量子力学裏，泡利不--容原理（Pauli exclusion principle）表明，兩個全同的費米子不能處於相同的量子態。這原理是由沃尔夫冈·泡利於1925年通过分析实验結果得到的結論。例如，由於電子是費米子，在一個原子裏，每個電子都擁有獨特的一組量子數n,\ell,m_\ell,m_s，兩個電子各自擁有的一組量子數不能完全相同，假若它們的主量子數n，角量子數\ell，磁量子數m_\ell分別相同，則自旋磁量子數m_s必定不同，它們必定擁有相反的自旋磁量子數。換句話說，處於同一原子軌域的兩個電子必定擁有相反的自旋方向。泡利不--容原理簡稱為泡利原理或不相容原理。 全同粒子是不可区分的粒子，按照自旋分為費米子、玻色子兩種。費米子的自旋為半整數，它的波函數對於粒子交換具有反對稱性，因此它遵守泡利不相容原理，必须用費米–狄拉克統計來描述它的統計行為。費米子包括像夸克、電子、中微子等等基本粒子。 玻色子的自旋為整數，它的波函數對於粒子交換具有對稱性，因此它不遵守泡利不相容原理，它的統計行為只符合玻色-愛因斯坦統計。任意數量的全同玻色子都可以處於同樣量子態。例如，激光產生的光子、玻色-愛因斯坦凝聚等等。 泡利不相容原理是原子物理學與分子物理學的基礎理論，它促成了化學的變幻多端、奧妙無窮。2013年，義大利的格蘭沙索國家實驗室（Laboratori Nazionali del Gran Sasso）團隊發佈實驗結果，違反泡利不相容原理的概率上限被設定為4.7×10-29。.
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本征激发
当有能量大于禁带宽度的光子照射到半导体表面时,满带中的电子吸收这个能量,跃迁到导带产生一个自由电子和自由空穴,这一过程称为本征激发。.
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有效质量
有效质量（Effective mass），是用来方便引入经典力学的解决方法牛顿第二定律的一种近似。它近似认为电子受到原子核的周期性势场（这个势场和晶格周期相同）以及其他电子势场综合作用的结果。在数学处理上采用在能带极值点处用泰勒展开，这样略去二阶以上项，就可以很好刻画。另外，有效质量与能带形状、位置有关。包括状态密度有效质量，和电导有效质量等。有效质量是一个很重要的概念，它把晶体中电子准经典运动的加速度与外力直接联系了起来。 有效质量的二阶近似为： Category:凝聚体物理学 Category:質量.
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亦称为 能带，能带论。